高等级公路路线设计中超高缓和段设置的分析摘要高等级公路在设计中经常会遇到坡度与行车稳定性的问题，车辆在曲线上行驶往往会受到离心力的影响而失去横向稳定性，因此在设计弯道的时候需要设计超高来缓和离心力的负面影响，保证车辆行驶的安全。而超高设计合理与否则直接影响此种设计的优劣。本文介绍了国家规范中规定的超高缓和段设计要求，并分析了其在不同路况中的应用。
关键词公路超高；缓和段设计；长度与曲线；特殊路段
中图分类号u41 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2012）59-0078-02
1 高等级公路缓和段设计规范
高速公路的超高部分应设计有缓和段，此种设计包括了两个方面的内容，一则是超高缓和段长度的设计；二则是超高缓和段在缓和曲线长度的设计。为了满足此种要求，超高缓和度长度的设计应当符合国家的相关规范，如：公路路线设计规范，其中规定最小的超高缓和段长度来设计。第二个方面则需要按照规范的标准，当圆曲线半径小于不设超高最小圆曲线半径的时候，圆曲线与直线相接的缓和曲线，即利用回旋设计来计算。利用公式计算当圆曲线半径和缓和曲线的参数为定值的时候，缓和曲线的长度也就固定，而缓和曲线上的任何一点的曲率半径则在一个范围内。
2 最大、最小超高的合成坡度
公路路线设计规范 JTG D20—2006 （条文说明） 2006-07-07发布2006-10-01实施 中华人民共和国交通部发布
1 总则 1.0.1 制定规范的目的。 1.0.2 制定规范的依据。 遵照交通部要求，本次修订《公路路线设计规范》(JTJ 011—94)[以下简称《路规》(94)]工作与修订《公路工程技术标准》(JTJ 01—97)[以下简称《标准》(97)]同步进行，故本稿是根据《公路工程技术标准》(JTGB01—2003)[以下简称《标准》(2003)]所规定的公路分级、控制要素、路线和路线交叉基本要求及其主要技术指标而编制的。 在2004年召开的全国公路勘察设计工作会上确立了公路设计六点新理念，本稿遵照会议精神进行了补充、完善。其后按部公路司关于设计规范与设计细则分别编制以及交公便字[2006]162号“关于《公路路线设计规范》修改意见的函”等的要求，重新进行了调整与修改，删除了本设计规范中有关“如何做”等方面的内容。 1.0.3 规范的适用范围。 本规范适用于新建和改建公路，旅游、厂矿等专用道路可参照执行。 1.0.4 路线走廊是一种不可再生的资源，应遵照统筹规划、合理布局、近远结合、综合利用的原则予以利用。工程可行性研究阶段应慎重研究并确定公路路线走向和走廊带。路线设计应综合考虑各种相关线性工程的关系，尽早做出规划，处理好已建工程和新建工程的关系和布局。在确定公路等级时应根据公路功能，并遵循照顾发展与适度超前的原则，处理好同其他工程的关系，以合理确定公路走廊。 1.0.5 设计方案是路线设计的核心。在进行总体设计过程中，应对采用不同设计速度及其对自然环境等带来的影响进行论证。当有多种方案时，应作同等深度的技术经济比较。 1.0.6 路线选定应特别强调对工程地质等自然条件的调查，在此基础上方能进行路线线位及主要平、纵面技术指标的选定。 “沿线小区域气候”是指公路沿线由于区域地形所形成的雾区、风口、暴雨中心等。 1.0.7 加强环境保护和合理利用土地资源是重要的国策，应减少因修建公路而带来的对环境、自然景观的影响，提高公路环境质量。高速公路、一级公路应特别注重线形的视觉诱导和线形的连续性，以及同沿线环境相协调，以增进舒适和安全感。 1.0.8 路线线形设计的各单项技术指标是按相应公路等级的设计速度规定的最小值。在综合考虑各种因素后所进行的组合设计必须符合第9章线形设计的有关规定。线形设计中应根据地形、地质、技术难度及其工程量大小等具体情况进行优化。一项设计并不是各项技术指标都符合规定就是好设计；也不是各项技术指标都符合最低限度要求其工程造价就最省。因之其关键就在于设计者将各种因素综合地进行考虑，创造性地进行“各种技术指标的组合(即设计)”。设计质量与水平的高低，就在于是否能结合工程实际在高限与低限之间科学合理地选择技术指标，以及遇有特殊问题时能否作出特殊处理。 公路透视图可以是某点的路线透视图，或某路段的连续路线透视图，或采用三维模型技术制作的虚拟公路透视图等。对路线线形设计的评价与检验，可采用公路透视图以检查线形设计同沿线景观的配合与协调。 公路透视图是一种最有效、最丰富的表达语言。运用计算机生成的三维模型透视图及其图像处理技术，不仅可以更为形象地进行工程评价，同时亦可用于向公众展示项目建成后的情况，征询意见，进行沟通，帮助公众直观地理解意图并作出反应。 1.0.9 《标准》(2003)在设计上引入了运行速度的概念，要求对线形设计受地形条件或其他特殊情况限制的地段，采用运行速度进行检验，以改善技术指标或采用必要的交通安全技术、管理措施。因为运行速度考虑了公路上绝大多数驾驶者的交通心理需求，以车辆的实际运行速度作为线形设计速度，从而有效地保证了路线所有相关要素，如视距、超高、纵坡、竖曲
1.2道路线形的基本介绍 道路运输在整个国民经济生活中起着重要作用。道路的新建和改建，测量工作必须先行，所以公路施工测量所承担的任务也是非常大的，为了更好的进行道路施工工作，下面就道路线形进行一下简单的介绍。 一般所说的路线，是指道路中线的空间位置。中线在水平面上的投影称作路线的平面；沿中线竖直剖切再行展开则是路线的纵断面；中线上任一点法向切面是道路在该点的横断面。 无论是铁路、公路还是地铁隧道和轻轨，由于受到地形、地物、地质及其他因素的限制，经常要改变线路前进的方向。当线路方向改变时，在转向处需用曲线将两直线连接起来。因此，线路工程总是由直线和曲线所组成。曲线按其线形可分为：圆曲线、缓和曲线、复曲线和竖曲线等。 公路中线应满足的几何条件是：线形连续平滑；线形曲率连续（中线上任一点不出现两个曲率值）；线形曲率变化率连续（中线上任一点不出现两个曲率变化值）。考虑上述几何条件，顾及计算与敷设方便，现代公路平面线形要素由直线、圆曲线和缓和曲线构成，称之为平面线形三要素。其中缓和曲线的曲率半径是从∞逐渐变到圆曲线半径R 的变量。在与直线连接处半径为∞，与圆曲线连接处半径为R ，曲线上任一点的曲率半径与该点至起点的曲线长成反比。 目前公路线形设计已开始使用非对称线形（成为非对称平曲线）设计，特别是在互通立交匝道和山区高速高速公路线形设计中，这种线形设计使用得较多。非对称线形分为完全非对称线形和非对称非完整线形两种，所谓“完全非对称曲线”的含义就是第一缓和曲线和第二缓和曲线起点处（ZH 或HZ ）的半径为∞，圆半径为R ，第一缓和曲线长1s l ，第二缓和曲线长为2s l ，12s s l l ≠。所谓“非完整”的含义是第一缓和曲线和第二缓和曲线的半径不是∞，而是1 R 、2 R 。而坐标法成为高速公路放样的主要方法，坐标法放样 线路中线的这个操作过程中，最重要的一部就是计算线路放样点的坐标。 2 路线中桩坐标计算原理 在实际工程中，线路的设计由专门的设计方完成，在线路完成设计得到审批后设计方便把所设计线路的线路要素（或者称为曲线要素）提供给施工方。所提供的曲线要素一般包括：线路中各曲线段的起点坐标、起点里程、起点半径、终点坐标、终点里程、终点半径、交点坐标、曲线参数、转角（包括用一定的符号表示左右转）、两条切线长（起点与终点各所对应的两条切线）、曲线长。当然不同的工程项目所提供的曲线要素也不一样，以上所述的要素是大多数设计方会提供的，有的设计方在提供上述要素的前提下，还提供曲线段的外距、中点坐标、弦长或者走向方位角等要素，供施工方在计算
说明书一、概述 1.1 项目概况 务川县大坪镇电厂至官学撤并建制村硬化路是电厂至官学之间重要的通村公路。本项目的建设，对改善沿线居民日常出行和生产生活物资运输条件，促进地方经济的发展，建设社会主义新农村，完善务川县公路网结构，都具有积极的现实意义和深远的社会影响。 该公路路路线平、纵标准按农村公路，路基宽度4.5米（路基横断面布置为：左侧0.5米土路肩+3.5米（路面铺筑宽度）+右侧0.5米土路肩）。本次测量起点里程K0+000，位于务川县大坪镇黄洋村，起点电厂，经陈家山，终点至官学，里程为K7+840.761，共计7.840公里。 1.2 设计依据 1．我公司与务川县交通运输局签订的《务川县大坪镇“十三五”撤并建制村硬化路施工图设计设计合同》； 2．交通运输部关于推行农村公路建设“七公开”制度的意见及交通运输部关于推进“四好农村路”建设的意见——交公路发【2015】73号； 3．《工程建设标准强制性条文》（公路部分）； 4．公路工程技术标准、规范、规程以及现行有关法律、法规等； 5. 有关规划、地方人民政府的要求和意见。 6. 交通部《关于印发农村公路建设指导意见的通知》（交公路发[2004]372号）。 7. 贵州省交通运输厅文件《贵州省通村油路改造工程管理办法（试行）》黔交建设【2011】49号； 8．贵州省交通运输厅文件《关于落实农村公路建设六个同步实施要求的通知》黔交建设【2014】69号； 9．贵州省交通运输厅《贵州省“四在农家——美丽乡村”基础设施建设——小康路工程技术导则（试行）》； 10. 贵州省公路局文件《贵州省“十三五”农村公路前期工作及设计要求》（征求意见稿）； 11.遵义市交通运输局文件《关于遵义市“十三五”撤并建制村硬化路施工图简化设计标准格式的通知》（遵义市发交【2015】141号）。 1.3 设计采用的技术规范 1）道路部分 （1）《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2011）； （2）《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTG 17 D13-02-2013）； （3）《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）； （4）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）； （5）《道路交通标志与标线》（GB5786-2009）； （6）《道路工程制图标准》（GBJ50162-92）。 2）桥梁工程 （1）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（D62-2004）； （2）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）； （3）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）； （4）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）； （5）《公路桥梁抗震设计细则》（JTG B02-01-2008）。 1.4设计采用的主要技术标准 （1）《关于印发农村公路建设指导意见的通知》（交公路发〔2004〕372号）； （2）《农村公路建设管理办法》（交通部令2006年第3号）； （3）《贵州省公路条列》和《贵州省通村油路改造工程管理办法（试行）》（黔交建设〔2011〕49号）； （4）贵州省交通运输厅《贵州省“四在农家——美丽乡村”基础设施建设——小康路工程技术导则（试行）》； （5）遵义市交通运输局文件《关于遵义市“十三五”撤并建制村硬化路施工图简化设计标准格式的通知》（遵义市发交【2015】141号）。 1.5测设经过 铁二院成都分院公司承接勘察设计任务之后，立即成立了项目处，制定了施工图测设《勘察设计作业指导书》，同时按规范、合同要求进行各项测设工作。本项目为务川县大坪镇电厂至官学撤并建制村硬化路，全长7.840Km。于2016年3月上旬完成外业测量工作，同时对施工图
缓和曲线计算公式 缓和曲线计算公式: 缓和曲线参数: 0=A L R ? 缓和曲线长度R A L ÷=20 缓和曲线半径÷=2A R 0L 所谓完整缓和曲线就是某段缓和曲线的一端与直线连接点的曲率半径必须是无穷大(可用10的45次方代替,有时也可用“0”表示，具体情况具体分析)，而缓和曲线两端无论在什么情况下与圆曲线相接时，其两端的曲率半径必须与对应连接圆曲线的半径相等。现在我们来谈谈非完整缓和曲线，从上面的话知道，如果某段缓和曲线的一端与直线连接点曲率半径不是无穷大，而是一个实数，那么这段缓和曲线就是非完整缓和曲线。 设计图中遇到这种情况，一般会告诉这段缓和曲线的长度(我们把这段缓和曲线的长度记作L2，缺少的一段缓和曲线长度记作L1，L1+L2=完整缓和曲线长度L),如果没告诉这段缓和曲线的长度，也可以通过两端的桩号计算出来、设计参数A 及缓和曲线另一端的曲率半径R2(应该是与一个圆曲线相接,也就是说R2等于这个圆曲线的半径)。我们在输入匝道程序时必须要知道R1(起点曲率半径)，怎么办呢？那就通过计算把R1计算出来不就行了，下面就是计算过程： 由公式：R=A2÷L 推出R1= A2÷L1 => A2=R1*L1 ……………………………………………………① R2= A2÷(L1+L2) => A2=R2*(L1+L2) ……………………………………………………② R2= A2÷(L1+L2) => R2= A2÷L => L=A2÷R2 …………………………………………③ 由公式①②推出 R1*L1=R2*(L1+L2) => R1=R2*(L1+L2)÷L1 …………………………………………④ L=L1+L2 => L1=L-L2 ……………………………………………⑤ 由公式③④⑤推出 R1=R2*L÷(L-L2) => R1= A2÷(A2÷R2-L2) …………………………………………⑥ 公式⑥就是我们要找的曲率半径公式，计算得到结果计算完毕。现在我们在编制非完整缓和曲线程序时就清楚的知道起点和终点的曲率半径了。还要说明一点就是，计算出来的曲率半径既是起点也是终点，既是终点也是起点，关键是看线路前进方向了，只要大家细心，分清起点终点输入程序，计算出来的准没错。
说明书 一、概述 根据新疆维吾尔自治区阿克苏地区温宿县交通运输局《工程建设勘察设计委托书》及温宿县2017年度农村公路建设项目“建养一体化”中标通知书，我院对恰格拉克乡三大队六小队-恰乌热克买里村(一大队)道路进行了勘察设计工作。 本项目包含18条路，测设总里程。 本项目的建设将对该自然村产生重大作用和积极的影响，项目的实施完善了区域公路网，提高居民的生产、生活质量，促进当地农、林、畜牧业等迅速发展具有重要意义。 二、任务依据及测设经过 任务依据 《项目中标通知书》； 测设经过 我公司收到项目中标通知书后，于2017年2月19日，迅速安排平面地形测量人员进驻现场，进行平面、纵断面、高程控制测量，并展开控制点布控、地形图测量等工作。对沿线采用GPS、全站仪配合水准仪等进行了高精度测量采集数据，并对跨路杆线净空进行了详细的测量。并对沿线路面类型、路基干湿状况、居民房、杆线、桥涵、不良地质、筑路材料及水电进行了详细调查分析，于2017年3月18日完成本项目外业勘测。 三、技术标准 主要标准及规范 （1）交通部《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）； （2）交通部《公路路线设计规范》（JTG D20-2006）； （3）交通部《公路路基设计规范》（JTG D30-2015）；（4）交通部《公路排水设计规范》(JTG/T D33-2012）； （5）交通部《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）； （6）交通部《公路路面基层施工技术细则》(JTG/T F20—2015)； （7）交通部《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）； （8）交通部《公路沥青路面养护技术规范》（JTJ ）； （9）交通部《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）； （10）交通部《公路土工合成材料应用技术规范》（JTG/T D32-2012）； （11）交通部《公路环境保护设计规范》（JTG B04-2010）； （12）交通部《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）；（13）交通部《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）； （14）交通部《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61-2005）； （15）交通部《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）； （16）交通部《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）； （17）交通部《公路桥涵养护技术规范》（JTG H11-2004）； （18）交通部《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）； （19）交通部《公路桥梁加固设计规范》（JTG/T J22-2008）； （20）交通部《公路桥梁加固施工技术规范》（JTG/T J23-2008）； （21）中华人民共和国国家标准《道路交通标志和标线》（GB5768-2009）； （22）中华人民共和国行业推荐性标准《公路交通安全设施设计细则》（JTG/T D81-2006）； （23）中华人民共和国行业标准《公路交通标志板技术条件》（JT/T 279－2004）；（24）中华人民共和国行业标准《路面标线涂料》（JT/T 280－2004）； （25）中华人民共和国行业标准《轮廓标技术条件》（JT/T 388－1999）； （26）交通部《》； （27）交通部《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》（交公路发【2007】358号）；
使用EICAD进行路线设计的流程 EICAD的综合版既可做路线，也可做立交，而路线版就只能做路线，所以使用EICAD 的设计流程分为路线的设计流程和立交设计流程。和DICAD一样，无论是做路线设计，还是做立交设计，第一步都是先建立CAD的工作目录。建立的过程如下： 首先，在硬盘的一个分区上新建一个文件夹，如在D盘根目录下创建一个项目目录，在D盘根目录上单击右键,选新建-->文件夹，如下所示： 然后将文件夹的名称改为项目名称。 工作目录建立好以后，我们打开CAD加载EICAD程序， 加载成功后运行项目数据环境，在“项目信息”栏里面选择“新建项目”
根据对话框要求进行项目设置。 项目建好后，我们用同样的方法，在项目数据环境里面选择“创建道路”，根据对话框要求进行道路设置。 注意：一个项目下面可以创建多条道路，这个功能主要是考虑到互通设计的需要。 项目建立好以后，我们就可以根据要求，按平纵横的顺序进行路线设计或立交设计。 使用EICAD做路线设计时，我们按平面设计、纵断面设计、横断面设计的顺序来进行设计。设计好最后是出图，包括平纵横的各种图表。 平面设计： 对于城市道路而言，路线一般是规划好的，在规划的基础上做优化 平面设计命令可从命令菜单中选取，也可从命令行中输入，还可以直接单击快捷命令菜单项 1. 布设导线 一般情况只用把规划里的路线拷贝出来就可以了 用”导线设计”命令，布设导线，或由已存在的导线文件生成导线线位，快捷菜单及命令对话框如下图所示： 在命令对话框中选取或选取按 钮打开已有的导线文件（*.dx/jd）或点击搜索交 点,再选，最后选即可完 成导线的布设。 2.平曲线设计 按实际情况及需要，分别选用“三单元平曲线设计”、“五单元平曲线设计”、“七单元平曲线设计”、“三单元回头曲线设计”、“五单元回头曲线设计”命令，设置合适的参数，完成平曲线的设计。 *S形曲线设计 平曲线设计好后，要把最终结果原位粘贴至规划图里，看与规划的路线是否一致 3. 桩号初始化 桩号的顺序：从左往右、从上往下 平曲线设计完成后，就可利用“桩号初始化”命令，设置相关的参数，给路线缚上桩号信息。设置相关参数后，按按钮，桩号初始化完成。 注意： （1）路线的起点桩号可以为任意值； （2）路线名称是不同路线的区别，不同的路线有不同的名称后，在下面的的数据存储，和超高、横断面文件的生成时，将会根据所选的路线自动搜索出来，便于资料的对应。（3）关于断链信息：在路线有断链时，要把复选按钮选上，然后在后
高速公路的线路(缓和曲线)计算公式 一、缓和曲线上的点坐标计算 已知：①缓和曲线上任一点离ZH 点的长度：l ②圆曲线的半径：R ③缓和曲线的长度：l 0 ④转向角系数：K(1或－1) ⑤过ZH 点的切线方位角： α ⑥点ZH 的坐标：x Z ，y Z 计算过程：
说明：当曲线为左转向时，K=1，为右转向时，K=-1，公式中n的取值如下： 当计算第二缓和曲线上的点坐标时，则： l为到点HZ的长度 α为过点HZ的切线方位角再加上180° K值与计算第一缓和曲线时相反 x Z ，y Z 为点HZ的坐标 ? 切线角计算公式： 二、圆曲线上的点坐标计算 已知：①圆曲线上任一点离ZH点的长度：l
②圆曲线的半径：R ③缓和曲线的长度：l 0 ④转向角系数：K(1或－1) ⑤过ZH 点的切线方位角：α ⑥点ZH 的坐标：x Z ，y Z 计算过程： 说明：当曲线为左转向时，K=1，为右转向时，K=-1， 公式中n 的取值如下： 当只知道HZ 点的坐标时，则：
l为到点HZ的长度 α为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与知道ZH点坐标时相反 x Z ，y Z 为点HZ的坐标 ? 三、曲线要素计算公式
公式中各符号说明： l——任意点到起点的曲线长度（或缓曲上任意点到缓曲起点的长度）——第一缓和曲线长度 l 1 ——第二缓和曲线长度 l 2 l ——对应的缓和曲线长度 R——圆曲线半径
R ——曲线起点处的半径 1 ——曲线终点处的半径 R 2 P ——曲线起点处的曲率 1 P ——曲线终点处的曲率 2 α——曲线转角值 四、竖曲线上高程计算 (上坡为“＋”，下坡为“－”)已知：①第一坡度：i 1 (上坡为“＋”，下坡为“－”) ②第二坡度：i 2 ③变坡点桩号：S Z ④变坡点高程：H Z ⑤竖曲线的切线长度：T ⑥待求点桩号：S
设计步骤 先创建一个工程文件夹，以后的步骤产生的文件将全部保存在此文件夹。 ●打开91卫图助手，矢量、坐标定位、拉框选择、影像设置文件选 择国家2000坐标系高斯投影下载、高程下载选择南方CASS(.dat)格式文件、国家2000坐标系高斯投影保存下载（保存至创建好的文件夹内）。 （91卫图操作完毕） ●打开南方CASS 命令：appload找到插件加载，命令：insg找到 高程影像。建立DTM绘制等高线（2m）、删除三角网。点击数据——坐标数据格式转换——南方RTK格式——选择现场测量数据（Data文件下的工程名称.dat文件）——点击CASS坐标数据文件自命名文件。 ●点击绘图处理——展野外测点点号——DATA打开CASS坐标数据文 件的新建文件夹——展高程点。 ●参照实地测量点号绘制地形图。 绘制完成后将地形图保存至项目开始创建的文件夹内 （南方软件操作完毕） ●海地道路新建项目：（注意文件路径）
●打开地形图 ●平面二维交点线选线 ●交点线设计：Ls1（不设缓曲时为Lc1）为缓和曲线(四级公路缓和 曲线一般值20，三级公路缓和曲线一般值25-40)；R为半径（R 低于150设缓曲）；Ly平曲线；Lz直线长（同曲大于120米，反曲大于40米）；Ls：Ly：Ls应接近为1:1:1； ●路线超高加宽计算：行车道小于6米（不等于6米）时，应点选 单车道加宽值取半，及点选四级路自动进行超高加宽缓和段计算。 ●电子地形图数字化、构造DTM、输出DTM、由DTM切纵断面值。 ●纵断面设计控制资料、取消画网格、纵断面设计：命令：jhlp、坡 度不超过9°（拉线最好为7/3、7/3）、竖曲线半径设计（纵断面切线长为21-22）、半径取整、纵断面参数、输出文件、纵断面检查。 ●纵坡挖填高应设置在挖0.35-0.5m范围内。（可依据设计标高修改 原始地面高） ●横断面设计基本资料：左右加宽1M； ●帽子定制：扣路槽定制，设置H2:0.53 ; H3:0.53或LW2:-0.3 ; RW3:-0.3 ; H2:0.5 ; H3:0.5 边坡定制：填方坡高8，坡度1.5递增0.25，宽度默认1；
缓和曲线、竖曲线、圆曲线、匝道（计算公式） 一、缓和曲线上的点坐标计算 已知：①缓和曲线上任一点离ZH点的长度：l ②圆曲线的半径：R ③缓和曲线的长度：l0 ④转向角系数：K(1或－1) ⑤过ZH点的切线方位角：α ⑥点ZH的坐标：xZ，yZ 计算过程： 说明：当曲线为左转向时，K=1，为右转向时，K=-1，公式中n的取值如下： 当计算第二缓和曲线上的点坐标时，则： l为到点HZ的长度 α为过点HZ的切线方位角再加上180° K值与计算第一缓和曲线时相反 xZ，yZ为点HZ的坐标 切线角计算公式： 二、圆曲线上的点坐标计算 已知：①圆曲线上任一点离ZH点的长度：l ②圆曲线的半径：R ③缓和曲线的长度：l0 ④转向角系数：K(1或－1) ⑤过ZH点的切线方位角：α ⑥点ZH的坐标：xZ，yZ
计算过程： 说明：当曲线为左转向时，K=1，为右转向时，K=-1，公式中n的取值如下： 当只知道HZ点的坐标时，则： l为到点HZ的长度 α为过点HZ的切线方位角再加上180° K值与知道ZH点坐标时相反 xZ，yZ为点HZ的坐标 三、曲线要素计算公式
公式中各符号说明： l——任意点到起点的曲线长度（或缓曲上任意点到缓曲起点的长度）l1——第一缓和曲线长度 l2——第二缓和曲线长度 l0——对应的缓和曲线长度 R——圆曲线半径 R1——曲线起点处的半径 R2——曲线终点处的半径 P1——曲线起点处的曲率 P2——曲线终点处的曲率 α——曲线转角值 四、竖曲线上高程计算 已知：①第一坡度：i1(上坡为“＋”，下坡为“－”) ②第二坡度：i2(上坡为“＋”，下坡为“－”) ③变坡点桩号：SZ
舒城经济开发区韩家山公墓道路工程 施工图设计说明 第一章工程概况 1.1 工程规模及建设范围 舒城经济开发区韩家山公墓地处舒城县春秋塘，220KV变电所东北侧，规划用地面积约100亩。 本次设计的是公墓区主要道路，东起始于村道，道路全长486.31m，为公路四级，混凝土路面宽度5m，两侧人行道为0-3米，设计车速为20km/h。 1.2 设计内容 本次施工图设计包含道路、管道排水、路边沟及路灯基础工程，共一册。 第二章设计依据 2.1 设计依据 ⊙《舒城经济开发区韩家山公墓详细规划》 ⊙该道路区域1：1000地形图 2.2 设计采用的规范 ⊙《城市道路设计规范》（CJJ37-90） ⊙《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006） ⊙《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）⊙《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89） ⊙《室外排水设计规范》（GB50014-2006） ⊙《市政公用工程设计文件编制深度规定》建设部2004.01 ⊙《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002） ⊙《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002） ⊙《城市工程管线综合规划规范》（GB50289-98） 第三章工程建设条件 3.1 建设区域自然条件 （1）拟建区属西热带湿润气候区。气候温和，四季分明，雨水充沛，季风显著。年平均温度在12.915.6度，无霜期224天年平均降水量在1033.51596mm之间。灾害性天气较多，旱涝均有。拟建处原有路基和冲田。 （2）工程东侧为村村通水泥路，便于接入，利于道路建设。 3.2 地形地貌 拟建道路原地面高程30~32m。总体地势起伏不大。 第四章道路工程 4.1 设计标准
一、缓和曲线 缓和曲线是设置在直线与圆曲线之间或大圆曲线与小圆曲线之间，由较大圆曲线向较小圆曲线过渡的线形,是道路平面线形要素之一。 1．缓和曲线的作用 1）便于驾驶员操纵方向盘 2）乘客的舒适与稳定，减小离心力变化 3）满足超高、加宽缓和段的过渡，利于平稳行车 4）与圆曲线配合得当，增加线形美观 2．缓和曲线的性质 为简便可作两个假定：一是汽车作匀速行驶；二是驾驶员操作方向盘作匀角速转动，即汽车的前轮转向角从直线上的0°均匀地增加到圆曲线上。 S=A2/ρ（A：与汽车有关的参数） ρ=C/s C=A2 由上式可以看出，汽车行驶轨迹半径随其行驶距离递减，即轨迹线上任一点的半径与其离开轨迹线起点的距离成反比，此方程即回旋线方程。 3．回旋线基本方程 即用回旋线作为缓和曲线的数学模型。 令：ρ=R，l h=s 则 l h=A2/R
4．缓和曲线最小长度 缓和曲线越长，其缓和效果就越好；但太长的缓和曲线也是没有必要的，因此这会给测设和施工带来不便。缓和曲线的最小长度应按发挥其作用的要求来确定：1）根据离心加速度变化率求缓和曲线最小长度为了保证乘客的舒适性，就需控制离心力的变化率。a1=0,a2=v2/ρ,a s=Δa/t≤0.6 2）依驾驶员操纵方向盘所需时间求缓和曲线长度(t=3s) 3）根据超高附加纵坡不宜过陡来确定缓和曲线最小长度 超高附加纵坡（即超高渐变率）是指在缓和曲线上设置超高缓和段后，因路基外侧由双向横坡逐渐变成单向超高横坡，所产生的附加纵坡。 发布日期：2012-01-31 作者：李秋生浏览次数：149 4）从视觉上应有平顺感的要求计算缓和曲线最小长度 缓和曲线的起点和终点的切线角β最好在3°——29°之间，视觉效果好。 《公路工程技术标准》规定：按行车速度来求缓和曲线最小长度，同时考虑行车时间和附加纵坡的要求。 5．直角坐标及要素计算
缓和曲线要素及计算公式 缓和曲线：在直线与圆曲线之间加入一段半径由无穷大逐渐变化到圆曲线半径的曲线，这种曲线称为缓和曲线。 缓和曲线的主要曲线元素 缓和曲线主要有ZH 、HY 、QZ 、YH 、HZ 5个主点。 由此可得： q P R q T T h ++=+=2 tan )(α R P R E h -+=2 sec )(α s h L R L 2180)2(0+-=πβα 180 )2(0R L y πβα-= 式中：h T －缓和曲线切线长 h E －缓和曲线外矢距 h L －缓和曲线中曲线总长 y L －缓和曲线中圆曲线长度
缓和曲线与圆曲线区别： 1. 因为缓和曲线起始端分别和直线与圆曲线顺滑的相接，因此必须将原来的圆曲线向内移动一段距离才能够接顺，故曲线发生了内移（即设置缓和曲线后有内移值P 产生） 2. 缓和曲线的一部分在直线段，另一部分插入了圆曲线，因此有切线增长值q; 3. 由于有缓和曲线的存在，因此有缓和曲线角0β。 缓和曲线角 0β的计算： R L S 2/0=β(弧度)= R L S π90 (度) 内移值P 的计算： ()m R L P S 242 = 切线增长值q 的计算： )(240223 m R L L q S S -= P －缓和曲线内移值 q －缓和曲线切线增长值 0β－缓和曲线首或尾所采用的缓和曲线段分别的总缓和曲线角。 S L －缓和曲线两端各自的缓和曲线长。 R －缓和曲线中的主圆曲线半径 α－偏转角
缓和曲线主点桩号： ZH 桩号=JD 桩号-h T HY 桩号=ZH 桩号+S L QZ 桩号=HY 桩号+2y L YH 桩号=QZ 桩号+ 2 y L HZ 桩号=ZH 桩号+h L 另外、QZ 桩号、YH 桩号、HZ 桩号还可以用以下方式推导： QZ 桩号=ZH 桩号+ 2 h L YH 桩号=HZ 桩号-S L HZ 桩号=YH 桩号+S L 切线支距法计算坐标： 缓和曲线段内坐标计算如式： 2 2540S P p L R L L -=X s P RL L Y 63 = 进入净圆曲线段内坐标计算如式： ?? ??????- ?? ???+=R L L R q X s p π1802 sin ? ??????????- ?? ? ?? -???+=R L L R P Y s p π1802cos 1
说明书 第一篇总体设计 一、任务依据及测设经过 （一）概述 xx公路工程的修建对满足交通运输的需要及沿线镇区发展规划的需求具有重要作用，在促进镇区经济发展方面具有重要意义。 （二）任务依据 本项目勘察设计的主要依据有： 1、交通部发布的《公路工程技术标准》（JTG B01—2003）及相配套的有关规范、规程； 2、项目委托书及相关技术要求； 3、双方签订的勘察设计合同。 （三）测设经过 受业主委托，由我公司承担本项目的勘察设计任务，按一阶段施工图进行勘察设计，作业中严格遵照相关规范进行操作，进行实地放线和资料收集工作，其主要测设经过如下： 1、控制测量 为满足本项目设计、施工的要求，沿线布设控制导线3.146公里。导线点采用RTK进行施测，导线点高程采用假设独立高程。坐标系统采西安80坐标系，测量成果经外业验收后进行了平差计算，各项精度指标均符合规范要求，可作为本测区的基本平面、高程控制。 2、中线测量 中线全部采用全站仪实地放线，全线为20m一桩(特征点加桩)，路线纵断面采用全站仪施测。 3、专业调查 外业测设期间，各专业组人员对拟定路线方案的水文地质情况、路基构造物、桥涵的相关资料及其它构造物的拆迁、当地材料价格等均进行了实地调查。 二、设计标准 根据xx政府的委托，本段路线以交通部颁发JTG B01-2003《公路工程技术标准》中设计速度为20Km/h的四级公路标准进行测设，主要技术指标如下： 1、路基、路面宽度： 路基宽度4.5米，路面宽度3.5米，两侧土路肩各0.5米（横断面布置见路基标准横断面图）； 2、设计荷载：公路－II级； 3、设计洪水频率：路基：1/25； 4、路面类型：水泥砼路面； 5、一般最小圆曲线半径：30米；极限最小圆曲线半径：15米； 6、回头曲线最小半径：15米； 7、最大纵坡：9%，受限路段12%； 8、最小坡长：60米。 三、沿线自然自理特征及其与公路建设的关系 1、地形、地貌 该段路线位于福建省南部沿海地区，沿线主要地质特征为：山岭重丘区第四系全新冲积粘土、亚粘土、填积土和淤泥，局部洪积软亚粘土和下伏亚粘土。全线间断可见外露的细砂岩和强风化、弱风化和微风化花岗闪长岩。 2、水文地质情况 拟建项目区域属于南亚热带性海洋性气候，气候温暖，雨量充沛，四季分明，日照充足。区内地表水系发育，水资源比较丰富。
一、缓和曲线常数 1、 内移距P ： 3420268824R l R l P n -= 2、 切垂距m ： 2 302402R l l m -= 3、缓和曲线基本角： R l R l πβ000902== 3、 缓和曲线偏角： R l R l πδ000306== 5、缓和曲线反偏角： R l R l b π000603== 缓和曲线常数既有线元素，又有角元 素，且均 为圆曲线半径R 和缓和曲线 长0l 的函数。线元素要计算到mm ，角元素要计算到秒。 二、缓和曲线综合要素 切线长：()m P R T +?? ? ??+=2tan α 曲线长：()0022l R L +-=βα 外视距：R P R E -?? ? ??+=2cos 0α 切曲差：L T q -=2 曲线综合要素均为线元素，且均为转向角 α、圆曲线半径R 和缓和曲线长0 l 的函数。曲线综合要素计算到cm 。 三、缓和曲线任意点偏角计算
2020202902306Rl l Rl l Rl l Rl l t t t t t t πβπδ==== 0202603Rl l Rl l b t t t π== 实际应用中，缓和曲线长0l 均选用10m 的倍数。 四、偏角法测设缓和曲线遇障碍 ()()T B B T l l l l Rl 2610 +-=βδ ()()()()T F T F T F T F F l l l l Rl l l l l Rl 23026100 +-=+-= πδ —B l 为靠近ZH(HZ)点的缓和曲线长； —T l 为置镜点的缓和曲线长； —F l 为远离ZH(HZ)点的缓和曲线长。 五、直角坐标法 1、缓和曲线参数方程： 520 2401a a a l l R l x -= 30 373033661l R l l Rl y a a a -= 2、圆曲线 m R x b b +=αsin ()P R y b b +-=αcos 1 式中，b α为圆心O 到切线的垂线方向和到B 的半径方向所形成的圆心角，按 下式计算:
第一篇设计总说明
、概论 1、项目名称：太平镇团碾村团鹅路B段延伸段改造工程 2、测设依据及主要技术指标： 测设依据： (1) 《公路线形设计规范》JTJOOl-2003 (2) 《公路水泥混凝土路面设计规范》 JTGD40-2002 (3) 《公路路基设计规范》JTGD30-2004 (5) 《公路路面基层施工技术规 范》JTJ034-2000 (6) 《保山市农村公路建设管理办法》 (7) 《云南省农村公路工程技术标准》(JTD/TBoj2009) 主要技术指 标： 平曲线最小半径20米 最大纵坡10.967%; 路基宽 4.5米 水泥混凝土路面宽 3.5米 水泥混凝土路肩2×0. 5 米 测设简况、设计方案拟定
(1)测设简况：测设人员对现场进行了多次实地踏勘，详细了解道路所 经地带的地形现状，用全站仪实地确定JD桩和平曲线半径以及曲线各要素。本次测设所采用的坐标及高程均为假定。 ⑵设计方案的拟定 该项目为铜梁县太平镇农村公路2011年建设任务。设计方案主要 是极大限度的依托原土路面，局部地段进行了适当的调整，有几处地方因弯道较急且调整路线会使工程量大增，根据太平镇人民政府指导意见，道路设计时使用最小极限半径。 1、路线起点、中间控制点、全长及工程概况。 路线全长845.536米，线名太平镇团碾村团鹅路B段延伸段，为太 平镇2011年农村公路改造项目之一。 2、主要工程数量 该工程路基挖方4148立方米，填方6378立方米，路基土石方量已包括水沟开挖量；水泥混凝土路面2959.376平方米，水泥混凝土路肩1 268.374平方米。 二、沿线自然地理概况与道路建设的关系 1、地形、地貌 该路线地貌纵、横向起伏较大，展线较为困难，设计时基本上维持老路基为主要路基进行扩宽。
四级公路为供汽车行驶的双车道或单车道公路 双车道四级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量2000辆以下 单车道四级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量为400辆以下 四级公路设计为20km/h 四级公路设计交通量可根据实际情况确定 关于设计速度的选用：地形、地质等自然条件复杂的山区，或交通量很小的路段，可采用设计速度为20km/h的四级公路 选线方法：四级公路采用现场定线 四级公路的路基标准横断面由车道，路肩组成 单车道四级公路路基宽度值为4.5m 四级公路宜采用6.5m路基宽度，交通量小且工程特别艰巨的路段，可采用单车道4.5m路基宽度 设计速度为20km/h且为单车道的四级公路，车道宽度应采用3.5m 四级公路路基宽度采用4.5m,应在不大于300m的距离内选择有利地点设置错车道，并使驾驶员能看到相邻两错车道之间的车辆，设置错车道路段的路基宽度应不小于6.5m,有效长度应不小于20m 四级公路单车道土路肩宽度为0.5m 四级公路路拱应采用双向路拱坡度，由路中央向两侧倾斜。路拱坡度应根据路面类型和当地自然条件确定，但不应小于1.5% 土路肩的横坡：位于直线路段或曲线路段内侧，且车道或硬路肩的横坡值大于或等于3%时，土路肩的横坡应与车道或硬路肩横坡值相同；小与3%时，土路肩的横坡应比车道或硬路肩的横坡值大1%或2%。位于曲线外侧的土路肩横坡，应采用3%或4%的反向横坡值。 公路用地范围：公路路堤两侧排水沟外边缘（无排水沟时为路堤或护坡道坡脚）以外，或路堑坡顶截水沟外边缘（无截水沟为坡顶）以外不小于1m范围内的土地。 四级公路平面线形应由直线、圆曲线两种要素组成 设计速度为20km/h,圆曲线最小半径一般值30m,极限值15m. 不设超高的圆曲线最小半径，设计速度为20km/h,路拱≤2%时为150m，路拱＞2%时为200m。四级公路同不设超高的最小圆曲线半径径向相连接处，应设置超高、加宽过渡段。 四级公路积雪冰冻地区最大超高值为6% 四级公路接近城镇且混合交通量较大的路段，车速20km/h时，超高值为2% 四级公路圆曲线半径小于等于250m时，需在圆曲线内侧设置加宽。 单车道四级公路加宽值为双车道加宽值的一半，采用一类加宽值。 各级公路路面加宽后路基也应相应加宽 平曲线最小长度，设计速度为20km/h,一般值100m,最小值40m 当路线转角小于或等于7°时，应设置较长的平曲线，其长度：设计速度20km/h时为280/x 设计速度为20km/h时，停车视距为20m 四级公路满足会车视距要求，其长度不应小于停车视距的2倍 路基设计标高，四级公路采用路基边缘标高，在设置超高加宽路段为设置超高加宽前该处标高。 四级公路路基设计洪水频率按具体情况确定 小桥涵附近的按设计标高推算的最低侧路基边缘标高应高于桥（涵）前壅水水位至少0.5m 四级公路位于海拔2000m以上或积雪冰冻地区的路段，最大纵坡应不大于8% 设计速度小于或等于80km/h位于海拔3000m以上高原地区的公路，最大纵坡应为7% 公路纵坡不宜小于0.3%。横向排水不畅的路段或长路堑路段，采用平坡或小于0.3%的纵坡
一、概述 （一）、项目背景 为进一步加快象山县经济发展、完善公路网建设，打造平安交通，加快泗洲头镇经济建设步伐，方便群众的生活和经济往来。受象山县泗洲头镇人民政府的委托，我公司承担了泗洲头横埕～杨大场公路工程的测量及设计任务。 本工程起点与位于横埕村的已建水泥路面接顺，已建水泥路面路基宽度为5m,路幅为2×0.5m土路肩+1×4.0m行车道，终点至位于杨大场村的已建水泥路面，路线全长1.577公里。本工程是农村联网公路的组成部分之一。 农村联网公路主要满足农业生产和农村社会经济发展为目标，合理利用各种有限的资源，实现区内的连接互通，保障区内和区外的顺畅衔接，形成统一、高效的系统，方便群众出行，促进当地经济的发展。 承接任务后，我公司于2013年1月组织工程技术人员对全线进行了勘测。在测设过程中，本着“质量第一，结构合理，节约投资，便于实施”的指导原则进行勘测设计。 本工程设计依据以下文件和技术规范执行： 1、《宁波市农村公路建设最低技术标准指导意见》（宁波市农村公路建设 领导小组文件，甬农发［2003］03号）； 2、《浙江省乡村康庄工程建设管理若干规定》（浙江省交通行业文件，浙 交（2004）110） 3、《公路工程技术标准》（JTG B01-2003） 4、《公路路线设计规范》（JTGD20-2006） 5、《公路路基设计规范》（JTD30-2004） 6、《公路勘测规范》（JTG C10-2007） 7、《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2011） 8、《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（JTGF30-2003） 9、《公路桥涵设计通用规范》（JTG60-2004） 10、《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》（JTG62-2004） 11、《公路圬工桥涵设计规范》（JTG61-2005） 12、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG63-2007） 13、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011） 14、《公路交通标志反光膜》（GB/T1833-2002） 15、《道路交通标志和标线》（GB5768-2009） 16、《公路交通标志和标线设置手册》（JTG D82-2009） 17、《公路交通安全设施设计规范》（JTG D81-2006） 18、浙江省交通厅《浙江省公路交通标志标线管理办法》（浙交[2007]63 号）； 19、其他交通部颁发的有关技术标准、规范等。 （二）、设计标准 本工程设计采用交通部颁发的《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）规定的四级公路设计标准。设计速度20公里/小时。 根据乡镇规划，结合公路的可持续发展情况，确定该项目主要指标如下： 1、路线设计标准 ①设计速度20km/h； ②路基宽度：K0+000～K0+970为5.0m，其中： 路幅为：2×0.5m土路肩+1×4.00m行车道； 路基宽度：K0+970～K1+576.623为4.5m，其中： 路幅为：2×0.5m土路肩+1×3.5m行车道； 总说明书
11.2.1 带缓和曲线的圆曲线的测设 为了保障车辆行驶安全，在直线与圆曲线之间加入一段半径由∞逐渐变化到R的曲线，这种曲线称为缓和曲线。 目前常用的缓和曲线多为螺旋线，它有一个特性，曲率半径ρ与曲线长度l成反比。数学表达为： ρ∝1/l 或ρ·l = k ( k为常数) 若缓和曲线长度为l0，与它相连的圆曲线半径为R，则有： ρ·l = R·l0 = k 目前我国公路采用k = 0.035V3（V为车速，单位为km/h），铁路采用k = 0.09808V3，则公路缓和曲线的长度为l0 = 0.035V3/R , 铁路缓和曲线的长度为：l0 = 0.09808V3/R 。 11.2.2 带缓和曲线的圆曲线的主点及主元素的计算 带缓和曲线的圆曲线的主点有直缓点ZH、缓圆点HY、曲中点QZ、圆缓点YH、缓直点HZ 。
带缓和曲线的圆曲线的主元素及计算公式： 切线长 T h = q＋(R＋p)·tan(α/2) 曲线长 L h = 2l0＋R·(α－2β0)·π/180° 外矢距 E h = (R＋p)·sec(α/2)－R 切线加长 q = l0/2－l03/(240R2) 圆曲线相对切线内移量 p = l02/(24R) 切曲差 D h = 2T h －L h 式中：α为线路转向角；β0为缓和曲线角；其中q、p、β0缓和曲线参数。 11.2.3 缓和曲线参数推导 dβ = dl/ρ = l/k·dl 两边分别积分，得： β= l2/(2k) = l/(2ρ)
当ρ = R时，则β =β0 β0 = l0/(2R) 若选用点为ZH原点，切线方向为X轴，垂直切线的方向为Y轴，建立坐标系，则： dx = dl·cosβ = cos[l2/(2k)]·dl dy = dl·sinβ = sin[l2/(2k)]·dl 考虑β很小，sinβ和cosβ即sin(l2/(2k))和cos(l2/(2k))可以用级数展开，等式两边分别积分，并把k = R·l0代入，得以曲线 长度l为参数的缓和曲线方程式： X = l－l5/(40R2l02)＋…… Y = l3/(6Rl0)＋…… 通常应用上式时，只取前一、二项，即： X = l－l5/(40R2l02) Y = l3/(6Rl0) 另外，由图可知， q = X HY－R·sinβ0 p = Y HY－R(1－cosβ0) 以β0= l0/(2R)代入，并对sin[l0/(2R)]、cos[l0/(2R)]进行级数展开，取前一、二项整理可得：q = l0/2－l03/(240R2) p = l02/(24R) 若仍用上述坐标系，对于圆曲线上任意一点i，则i点的坐标X i、Y i可以表示为： Xi = R·sinψi＋q Yi = R·(1－cosψi)＋p 11.2.4 带缓和曲线的圆曲线的主点桩号计算及检核